2014年高考物理二轮专题复习检测试题专题六高考物理实验Word版含解析

-1-专题六目标检测满分100分，考试时间90分钟。1．(4分)(2013·东北四校模拟)用游标卡尺测量一小球的直径，结果如图所示，由此读出小球直径为________cm。[答案]0.840[解析]游标卡尺的读数为d＝8mm＋0.05×8mm＝0.840cm。2．(4分)(2013·南昌模拟)某同学探究恒力做功和物体动能变化的关系，方案如图所示。长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是a．___________________________________________________；b．___________________________________________________。[答案]a．适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力b．使钩码的质量远小于小车的质量-2-[解析]为了减小误差，我们可以适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力；使钩码的质量远小于小车的质量，让绳子拉力近似等于钩码重力。3．(6分)某同学要利用身边的粗细两种弹簧制作弹簧秤，为此首先各取一根弹簧进行了探究弹力和弹簧伸长量关系的实验，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看：(1)该同学得出的图象上端弯成曲线，原因是________________________；(2)较细的甲弹簧的劲度系数kA＝________N/m，较粗的乙弹簧的劲度系数kB＝________N/m；(3)若用甲、乙两根弹簧分别制作精确程度较高的弹簧秤，则这两个弹簧秤的量程分别不能超过________N和________N。[答案](1)超过了弹簧的弹性限度(2)66.7200(3)48[解析](1)图象上端弯成曲线，说明弹力与弹簧的伸长量不再成正比，故可以判断出已经超过弹簧的弹性限度；(2)根据胡克定律F＝kx可得：kA＝FAxA＝46×10－2N/m＝66.7N/m，kB＝FBxB＝84×10－2N/m＝-3-200N/m；(3)因为不能超过弹簧的弹性限度，故这两个弹簧秤的量程分别不能超过4N和8N。4．(6分)(2013·长沙模拟)如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g。则(1)小圆柱的直径d＝________cm；(2)测出悬点到圆柱重心的距离为l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。[答案](1)1.02(2)d22Δt2[解析](1)由游标卡尺的读数规则：d＝10mm＋2×0.1mm＝10.2mm＝1.02cm(2)小圆柱运动到最低点时的速度：v＝dΔt，若gl＝d22Δt2，即mgl＝12md2Δt2，说明小圆柱下摆过程中，机械能守恒。5．(8分)(2013·潍坊模拟)某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U－I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上。-4-(1)观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U－I曲线；(2)当电压表示数U＝2.0V时，元件的电功率值为________W(保留2位有效数字)，此值与元件的实际功率值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；(3)如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则电学元件两端的电压是________V。[答案](1)如图(2)1.0偏大(3)0.8[解析](1)将题图乙中的点迹描成平滑的曲线，如答案中图；-5-(2)由题图乙可知，当U＝2.0V时，电流I＝0.5A，则功率P＝UI＝1.0W；由题图甲可知，电流表的读数是电学元件和电压表这个并联电路的总电流，此功率比电学元件的实际功率偏大；(3)作出该电源的路端电压U与电流I的图象，如图，由图读出交点的纵坐标，即U＝0.8V。6．(8分)用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ。给定的实验器材有：电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器(最大电阻为20Ω)、电源、开关、待测电阻(约为250Ω)及导线若干。(1)试在虚线框内画出测量R的电路图。(2)某同学测出多组U、I值后，要进一步得出待测电阻的阻值，为了直观和简便，他可以采用什么方法处理实验数据？________________________________________________________________________。(3)若该同学测出待测电阻R＝229Ω，并用游标为50分度的游标-6-卡尺测量其长度与直径，记录的结果为：长度L＝0.80cm，直径D＝0.194cm。他的实验数据记录是否有误，请简要说明理由。________________________________________________________________________。(4)用该同学测量的数据可求出电阻率ρ＝________。(保留3位有效数字)[答案](1)如图所示(2)作出U－I图线，利用图象法求出电阻R(3)长度的记录有误，游标为50分度的游标卡尺，测量精度为0.02mm，以cm为单位，小数点后面要有3位小数，应为0.800cm(4)8.46×10－2Ω·m[解析]该题考查电阻率的测量过程。涉及电阻的测量、实验数据的处理、游标卡尺的读数、实验结果的计算。(1)题目要求画出测量R的电路图，需要认真审题，弄清所给器材的特点，然后选择合适的电路方案。待测电阻的阻值约为250Ω，与电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)的内阻相比较，比电压表的内阻小得多，故应采用电流表外接法，滑动变阻器的最大阻值只有20Ω，必须采用分压接法。(2)作出U－I图线，求出该图线的斜率k，即为R的电阻值。(3)他记录的长度L＝0.80cm有误。游标为50分度的游标卡尺，测量精度为0.02mm，以cm为单位，小数点后面要有3位小数，应为0.800cm。(4)-7-由ρ＝R·πD24L，代入数据得ρ＝8.46×10－2Ω·m。7．(8分)在“验证力的平行四边形定则”实验中。(1)某同学的实验操作主要步骤如下：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力F′的图示；F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是________。(2)-8-如图为利用实验记录的结果作出的图，则图中的________是力F1和F2的合力理论值，________是力F1和F2的等效合力的实际测量值。(3)如果某同学实验中测出F1F2的同时，还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°，然后做出如下的几个推断，其中正确的是________。A．将F1转动一定的角度，可以使合力F的方向不变B．将F2转动一定的角度，可以使合力F的方向不变C．保持F1的大小和方向不变，将F2逆时针转动30°，可以使合力F的大小和方向都不变D．只有保持F1和F2的大小不变，同时转动一定的角度，才可能使合力F的大小和方向都不变[答案](1)CD(2)FF′(3)AB[解析](1)步骤C中没有记下力的方向，步骤E中没有说明把结点拉到相同的位置。(2)等效合力在方向上没有误差，一定在AO方向上。(3)由平行四边形定则易知AB正确，CD错误。8．(8分)(2013·杭州模拟)莉莉同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r，做了以下实验。(1)她先用多用电表估测电动势E。将选择开关旋至直流2.5V挡，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用电表的读数为________V。(2)莉莉再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。请你用实线代替导线在图丙中连接好实物，要求-9-滑动变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。(3)由实验测得的7组数据已在图丁的U－I图上标出，请你完成图线。由图象可得E＝________V(保留3位有效数字)，r＝________Ω(保留2位有效数字)。[答案](1)1.45(1.45±0.01均对，有效数字位数不对的，不给分)(2)连线如图丙(连线全对给分)(3)如图丁(画折线不给分)1．49(1.49±0.01均对)1.1(或1.0均对)[解析](1)当选择开关置于直流2.5V，电压表的最小刻度值为2.550V＝0.05V，故对应的读数为29.0×0.05＝1.45V。(3)由电源的伏安特性曲线在U轴上的截距表示电源电动势可得：E＝1.49V。斜率表示内阻的大小，则有r＝1.49－1.100.36Ω＝1.1Ω。9．(8分)(2013·郑州模拟)某实验小组想描绘标有“4V、2W”的小-10-灯泡的U－I图象，除导线和开关外还备有以下器材可供选择：A．电流表A1(量程6A，内阻约为1Ω)B．电流表A2(量程3.0A，内阻约为0.2Ω)C．电压表V1(量程5.0V，内阻约为5kΩ)D．电压表V2(量程15.0V，内阻约为15kΩ)E．滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω，额定电流500mA)F．滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω，额定电流2.0A)G．电源(电动势为6.0V，内阻约为0.5Ω)(1)实验中所用的电流表应选________；电压表应选________；滑动变阻器应选________。(只需填器材前面的字母代号)(2)在虚线框内画出实验电路图。(3)经过正确的操作，测得的数据如下表，请根据下表数据在上方坐标系中描点画出小灯泡的U－I曲线。1234567891011U/V00.400.801.201.602.002.402.803.203.604.00I/A00.120.220.300.360.400.430.460.480.490.50[答案](1)ACF(2)电路图如图甲所示(3)U－I图线如图乙所示-11-[解析]由题意可知该电路应该用分压电路，电流表外接。电流表应选择0.6A量程，电压表应选5.0V量程，滑动变阻器应选10Ω、2.0A。10．(8分)如图所示是一同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是打点计时器连续打出的6个点(其中F点没画出)，利用纸带旁边的刻度尺读出数据(要求读到毫米下一位)，并回答下列问题：(1)根据图示情况，AB间距离为________cm，物体在纸带打出E点时的瞬时速度为________m/s，由此纸带可求出物体运动的加速度为________m/s2。(2)根据以上计算结果可判定该纸带是该同学做下列哪个实验得到的________。A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动[答案](1)1.001.189.69(2)C-12-[解析](1)用毫米刻度尺测量时最小刻度为1mm，要求读到毫米下一位，所以AB间距离为1.00cm；由题图可知BC≈1.38cm，CD≈1.77cm，DE≈2.16cm，即连续相邻两段位移差为定值，纸带所描述运动为匀加速运动，所以EF≈2.55cm，则物体在纸带打出E点时的瞬时速度为vE≈1.18m/s，由逐差法可求得物体的加速度为a≈DE＋CD－BC＋AB4T2＝9.69m/s2。(2)测出的加速度接近重力加速度，所以应是用落体法验证机械能守恒定律，C对。11．(8分)某同学在测定某电源的电动势E和内阻r时，因找不到合适的滑动变阻器，便找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝